快速止血纱布的制备及其性能研究

作     者：何华英 

作者单位：福建师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘海清

授予年度：2022年

学科分类：0821[工学-纺织科学与工程] 08[工学] 082102[工学-纺织材料与纺织品设计] 

主      题：壳聚糖 纤维素 纱布 止血 

摘      要：在院前急救中,实现快速止血对大出血患者的生命安全至关重要。因此,开发快速、持久和安全的止血材料具有重要意义。此外易操作性、生物相容性和价格低也是理想止血剂的基本要求。然而,对于大多数止血材料而言,不能同时满足这些要求。本研究以壳聚糖(Chitosan,CS)和纤维素纱布为原料分别构建两种快速止血且生物安全的新型纱布。系统研究纱布的止血性能,探究其结构与止血性能之间的关系,并揭示其止血机理。研究的具体内容和主要结论如下:为了解决传统纱布因超亲水而吸收过量血液的问题,我们用一种特殊的儿茶酚化合物,即3-(9,11,13-十五烷基三烯)-1,2-苯二酚对壳聚糖止血纱布进行了表面改性(CATOx-g-CS@Alg),评估其润湿性、红细胞和血小板的相互作用以及对大鼠伤口的止血效果。CATO1-g-CS@Alg在大鼠股动脉和肝脏损伤模型上表现出优异的止血性能(改性壳聚糖纱布的失血量仅为原始壳聚糖纱布的17%)。另外,CATO1-g-CS@Alg具有可生物降解性且无细胞毒性。它将三种结构和功能效应整合在一起,即儿茶酚和组织之间的锚定效应、疏水性烷基链的血液排斥和亲水性壳聚糖的血液吸收。综上,结合止血机制说明这种壳聚糖纱布具有良好的止血潜力。纤维素是一种具有良好生物相容性且无生物免疫性的生物材料,在生物医用领域有着广泛应用。然而,单一纤维素成分的止血材料的止血效果有限,因此我们利用硬脂酸(Stearic acid,SA)与纤维素羟基的酯化反应,通过改变SA浓度得到一系列不同润湿性的纤维素纱布(SAx-g-CS)。然后将纱布按照亲水到疏水的排列,得到新型的润湿梯度纱布。评估了纱布的润湿性、生物和血液相容性、红细胞血小板的相互作用以及对大鼠股动脉和肝脏损伤模型的止血性能。结果表明,润湿梯度纱布通过毛细管作用和疏水性烷基链的协同作用,展现了良好的止血性能。另外我们还将SA接枝到壳聚糖纱布表面,通过SA在CS纤维上自由扩散实现润湿梯度,同样也得到了优异的止血效果。综上,我们成功制备了高效快速止血的润湿梯度止血纱布,为改性纤维素和壳聚糖等亲水基止血材料的开发提供了思路。